La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011."— Transcript della presentazione:

1 Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

2 Dentro le scienze integrate Alba Gainotti Alessandra Modelli

3 Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011 Sez. A La Terra nello spazio

4 Il sistema solare UNITÀ A1 Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

5 In viaggio nello spazio Insieme con altri pianeti la Terra orbita attorno a una stella, il Sole. Il Sole e i pianeti formano il Sistema solare. Il Sistema solare fa parte di una galassia, un gigantesco insieme di centinaia di miliardi di stelle. A sua volta, una galassia non rappresenta che un piccolo punto nell’immensità dell’Universo. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

6 In viaggio nello spazio Le unità di misura più utilizzate per esprimere le distanze stellari sono l’unità astronomica e l’anno-luce. L’unità astronomica (UA) è la distanza media tra Terra e Sole, pari a circa 150 milioni di kilometri. Viene usata in genere per esprimere le distanze tra i corpi del Sistema solare. Un anno-luce (a.l.) è la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un anno, circa miliardi di kilometri. Viene usato per esprimere le distanze tra le stelle. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

7 La sfera celeste Già nell’antichità si individuarono due tipi di astri: quelli che occupano posizioni fisse gli uni rispetto agli altri: le stelle; quelli che si muovono rispetto a tutti gli altri: i pianeti. Dalla Terra sono visibili a occhio nudo circa settemila stelle. Nel corso della notte le stelle ruotano apparentemente attorno a un punto fisso, a causa della rotazione terrestre. Per chi si trova nel nostro emisfero terrestre, il moto avviene attorno alla Stella Polare, pressoché fissa. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

8 La sfera celeste Il fatto che le stelle mantengano sempre la stessa posizione reciproca permette di individuare nel cielo notturno delle figure di fantasia, immaginando di unire determinate stelle con dei segmenti. Queste figure, individuate fin dall’antichità nel cielo stellato, sono chiamate costellazioni. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

9 La sfera celeste Oggi sappiamo che le stelle sono grandi masse gassose composte principalmente da due elementi chimici: idrogeno; elio. Esse, grazie alle reazioni di fusione nucleare che avvengono nel loro nucleo, emettono grandi quantità di energia, come luce, calore e altri tipi di radiazione. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

10 La sfera celeste La diversa luminosità delle stelle dipende: dall’effettiva quantità di energia emessa; dalla loro distanza dalla Terra. Alcune stelle possono infatti apparire meno luminose di altre solo perché sono molto più lontane. Un’altra caratteristica che distingue le stelle è il loro colore, che dipende dalla temperatura superficiale. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

11 La sfera celeste Le stelle differiscono per temperatura, colore e dimensioni. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

12 La sfera celeste Sono esempi: le supergiganti rosse, con diametro dell’ordine del miliardo di kilometri, circa mille volte quello del Sole. le supergiganti azzurre, stelle caldissime con luminosità fino a mila volte quella del Sole. le giganti azzurre, con diametro 5-10 volte quello del Sole e una luminosità migliaia di volte quella della nostra stella. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

13 La sfera celeste Il Sole appartiene alla categoria delle nane gialle. Vi sono anche: le nane arancioni, un po’ più piccole e fioche; le nane rosse, le più numerose in assoluto, con un diametro di un decimo di quello solare e luminosità volte inferiore. Non sono stelle vere e proprie: le nane bianche, che hanno un diametro paragonabile a quello terrestre; le stelle di neutroni, che possono avere addirittura un diametro di appena una ventina di kilometri. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

14 Nascita, vita e morte di una stella Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

15 Le galassie sono giganteschi ammassi di stelle Una galassia è un enorme insieme di stelle ruotante attorno a un punto, il centro o nucleo galattico. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

16 Tipi di galassie Le galassie come la nostra hanno la forma di un gigantesco disco, con il nucleo galattico da cui partono alcuni bracci avvolti a spirale attorno a esso. Oltre alle galassie a spirale come la nostra esistono: le galassie ellittiche; le galassie irregolari. La nostra galassia ha un diametro di circa anni luce e contiene miliardi di stelle. Il Sole con il suo sistema di pianeti si trova in uno dei bracci. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

17 Pianeti vagabondi Il Sole, i pianeti e i vari corpi minori, come satelliti, asteroidi e comete, formano il Sistema solare. I pianeti del Sistema solare sono otto e possono essere divisi in: pianeti interni (Mercurio e Venere) in quanto sono posti tra il Sole e la Terra; pianeti esterni (Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno) in quanto sono posti oltre la Terra. Quello che veniva un tempo considerato il nono pianeta, Plutone, è oggi considerato solo un grosso asteroide. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

18 I pianeti del Sistema solare Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

19 Come si muovono i pianeti attorno al Sole Il moto che gli otto pianeti del Sistema solare compiono attorno al Sole è detto moto di rivoluzione. Il tempo impiegato da un pianeta per percorrere un giro completo attorno al Sole si chiama periodo di rivoluzione. I pianeti si muovono in modo antiorario su orbite che giacciono tutte approssimativamente su uno stesso piano. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

20 Pianeti vagabondi Nel Seicento lo studio delle orbite dei pianeti e le variazioni della loro luminosità: misero in crisi la teoria geocentrica di Tolomeo; avviarono la rivoluzione scientifica della teoria eliocentrica di Copernico; portarono l’astronomo tedesco Giovanni Keplero alla formulazione delle tre leggi che descrivono il moto dei pianeti attorno al Sole. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

21 Come si muovono i pianeti attorno al Sole La prima legge di Keplero afferma che le traiettorie, o orbite, descritte dai pianeti sono ellissi di cui il Sole occupa uno dei due fuochi. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

22 Come si muovono i pianeti attorno al Sole Pertanto: un pianeta non si trova sempre alla stessa distanza dalla Terra; il punto di minima distanza di un pianeta dal Sole si chiama perielio; il punto di massima distanza si chiama invece afelio. La Terra all’afelio si trova a 147 milioni di km dal Sole, mentre al perielio si trova a 152 milioni di km. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

23 Come si muovono i pianeti attorno al Sole Keplero scoprì anche che i pianeti accelerano quando sono più vicini al Sole, e rallentano quando se ne allontanano. Questa osservazione è riassunta nella seconda legge di Keplero che dice: il moto di un pianeta non avviene con velocità costante, ma la sua velocità è tale che il raggio vettore descrive aree uguali in tempi uguali. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

24 Come si muovono i pianeti attorno al Sole Keplero notò che i pianeti più lontani dal Sole hanno periodi di rivoluzione più lunghi. Questo perché: 1. essendo più lontani dal Sole, l’orbita è più ampia; 2. all’aumentare della distanza dal Sole, la velocità del moto diminuisce. Questo fatto è affermato nella terza legge di Keplero, che dice: il periodo di rivoluzione è diverso da pianeta a pianeta e cresce all’aumentare della distanza del pianeta dal Sole. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

25 Come si muovono i pianeti attorno al Sole I pianeti del Sistema solare Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

26 Come si muovono i pianeti attorno al Sole Oltre al moto di rivoluzione attorno al Sole, ogni pianeta compie un moto di rotazione attorno a una retta immaginaria, chiamata asse di rotazione. Per la maggior parte dei pianeti il moto di rotazione avviene in senso antiorario, se osservati dall’emisfero celeste settentrionale; Il tempo impiegato da un pianeta per compiere un giro completo attorno al proprio asse, può essere molto diverso da pianeta a pianeta: per Giove meno di 10 ore, per Mercurio ben 59 giorni! Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

27 Che cosa trattiene i pianeti in orbita attorno al Sole? L’inglese Isaac Newton fu il primo a pensare che la forza che trattiene la Terra e gli altri pianeti attorno al Sole è la stessa che fa cadere i corpi verso il basso. La forza di gravità (o forza di attrazione gravitazionale) è una forza di mutua attrazione, che esiste tra tutti i corpi dell’Universo, dai granelli di sabbia ai pianeti o alle galassie. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

28 Che cosa trattiene i pianeti in orbita attorno al Sole? Legge di Newton sulla gravitazione universale: due corpi qualsiasi dell’Universo si attraggono mutuamente con una forza che è direttamente proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. m 1. m 2 F g = G. –––––––– d 2 Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

29 Di che cosa è fatto il Sistema solare L’elemento chimico più abbondante nel Sistema solare e nell’Universo è l’idrogeno (H). Al secondo posto, in quantità minore, troviamo l’elio (He). Da solo, il Sole contiene il 99,8% di tutta la materia del Sistema solare ed è formato in prevalenza da idrogeno. I pianeti come la Terra, Mercurio, Venere e Marte sono costituiti in proporzione considerevole di materiali solidi: sono detti pianeti terrestri o rocciosi. I pianeti che si trovano al di là di Marte, Giove e Saturno, hanno notevoli dimensioni e sono costituiti in prevalenza da idrogeno. Essi sono anche detti giganti gassosi. I due pianeti più lontani dal Sole, Urano e Nettuno, possono essere definiti giganti ghiacciati in quanto, a causa delle basse temperature, alcuni dei materiali che sugli altri pianeti sono allo stato gassoso, qui si trovano allo stato solido. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

30 Una stella chiamata Sole Il Sole è un enorme globo di gas con un diametro di circa km, più o meno 109 volte quello terrestre; ha un volume che è 1,30 milioni di volte quello della Terra e una massa volte maggiore. La densità media del Sole, di solo 1,4 g/cm 3, è poco maggiore della densità dell’acqua (1 g/cm 3 ) e circa un quarto della densità media della Terra (5,5 g/cm 3 ). Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

31 Una stella chiamata Sole Procedendo dall’interno verso l’esterno del Sole possiamo distinguere quattro involucri gassosi: il nucleo solare, relativamente piccolo rispetto al volume totale del globo ha una temperatura sui 15 milioni di gradi. la zona radiativa è lo spesso strato che circonda il nucleo solare. la zona convettiva è la regione nella quale enormi getti di gas incandescente salgono e, dopo essersi raffreddati, ridiscendono. la fotosfera è ciò che si vede, quando si osserva il Sole; ha una temperatura di circa 6000 °C, e da essa proviene la maggior parte delle radiazioni solari, tra cui la luce. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

32 I pianeti rocciosi I pianeti più vicini al Sole sono, nell’ordine: Mercurio; Venere; Terra; Marte. Questi quattro pianeti rocciosi formano un gruppo di corpi piuttosto omogenei, con densità pressoché analoga e massa variabile. A differenza dei loro fratelli giganti, più lontani, essi hanno pochi satelliti o addirittura nessuno. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

33 I pianeti rocciosi: Mercurio Mercurio è al tempo stesso torrido e ghiacciato: la temperatura sulla faccia rivolta verso il Sole raggiunge infatti i 470 °C, mentre sulla faccia opposta scende anche a -180 °C. La superficie del pianeta è piena di crateri prodotti dall’impatto di meteoriti, come è accaduto alla Luna. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

34 I pianeti rocciosi: Venere Venere è perennemente avvolto da una densissima atmosfera che nasconde la sua superficie. La pressione sul suolo è di circa 90 atmosfere (come quella che si incontra a circa 900 m di profondità). L’atmosfera è formata per il 95% da anidride carbonica e non contiene ossigeno. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

35 I pianeti rocciosi: la Terra Rispetto ai suoi fratelli del Sistema solare la Terra presenta alcune caratteristiche che ne fanno un pianeta tutto speciale. È infatti: l’unico pianeta a possedere vaste distese d’acqua allo stato liquido; il solo ad avere abbondanza di ossigeno nell’atmosfera; il solo su cui è presente la vita. Dallo spazio essa appare di colore prevalentemente azzurro. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

36 I pianeti rocciosi: Marte Marte, è detto il pianeta rosso, per la presenza di ossidi di ferro sulla sua superficie. L’atmosfera, 100 volte più rarefatta di quella terrestre, contiene in prevalenza anidride carbonica. Nonostante la rarefazione, in quell’atmosfera ci sono nubi e venti ed esistono stagioni come sulla Terra. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

37 I pianeti gassosi e i pianeti di ghiaccio Giove, Saturno, Urano e Nettuno, i pianeti giganti del Sistema solare, sono assai diversi dai pianeti fin qui descritti. Essi sono molto grandi ma poco densi. La loro densità, infatti, si avvicina molto più a quella del Sole che a quella della Terra. Essi hanno spesse atmosfere, ricche di gas molto leggeri come l’idrogeno e l’elio. Sono circondati da un gran numero di satelliti e presentano sistemi di anelli. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

38 I pianeti gassosi: Giove Da solo, Giove possiede circa il 70% della massa complessiva di tutti i pianeti. La massa di Giove è 318 volte quella della Terra. L’atmosfera di Giove è formata per lo più da idrogeno ed elio, ed è 1000 volte più spessa di quella terrestre. La struttura più stupefacente, visibile sull’atmosfera di Giove, è un’enorme vortice gassoso noto come «la grande macchia rossa»; Attorno a Giove si sono contati ben 63 satelliti. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

39 I pianeti gassosi: Saturno Saturno, il pianeta con i famosi caratteristici anelli è, come Giove, formato prevalentemente da idrogeno. La fascia di anelli ha una larghezza complessiva di circa km e uno spessore molto piccolo. Gli anelli sono migliaia e sono formati da frammenti di polveri e ghiaccio di varia grandezza. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

40 I pianeti gassosi: Urano e Nettuno Urano, scoperto nel 1781, è costituito probabilmente da un nucleo roccioso, avvolto da uno spesso strato di gas (idrogeno, elio, metano e ammoniaca). Nettuno ha una composizione simile a quella di Urano. La presenza di una certa quantità di metano gli dona un colore azzurro-verdognolo. Nettuno si trova a una distanza di circa 4,5 miliardi di kilometri dalla Terra. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

41 Plutone Plutone è un corpo celeste controverso fin dalla sua scoperta (avvenuta nel 1930) e difficile da classificare. La sua densità non è tipica né dei pianeti terrestri né di quelli gioviani. È più piccolo della Luna. Ha tre satelliti, il maggiore dei quali, Caronte, non è molto più piccolo di Plutone stesso. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

42 La Luna: la compagna su cui il tempo si è fermato La Luna è uno dei satelliti più grandi del Sistema solare; Il suo raggio medio è di 1740 km, quarto di quello terrestre. La Luna è meno densa del nostro pianeta, quasi la metà; Le più importanti formazioni della superficie lunare sono oggi classificate come crateri d’impatto, altipiani e mari, scure distese di lava. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011

43 I corpi erranti nel Sistema solare Nel Sistema Solare esiste un enorme numero di corpi celesti di minori dimensioni: gli asteroidi sono corpi la cui dimensione può raggiungere qualche centinaio di kilometri; l’impatto di un asteroide con il nostro pianeta potrebbe avere conseguenze disastrose. le meteore sono corpi rocciosi di piccolissime dimensioni. Ogni giorno, moltissimi di questi corpi incrociano l’orbita della Terra e si scontrano con il nostro pianeta (stelle cadenti). le comete, definite talvolta «palle di neve sporca», sono grumi di ghiaccio e polveri di forma irregolare con un diametro di pochi kilometri. Quando passano vicino al Sole, la loro superficie evapora e si forma la chioma e la coda, che può essere lunga centinaia di migliaia di kilometri. Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011


Scaricare ppt "Gainotti, Modelli Dentro le scienze integrate © Zanichelli editore 2011."

Presentazioni simili


Annunci Google